建筑施工中大體積混凝土澆筑技術(shù)的研究

范武軍

廣東民航機(jī)場建設(shè)有限公司 510470

摘要：大體積混凝土澆筑技術(shù)在當(dāng)前的建筑施工中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要結(jié)合工程實(shí)例分析了大體積混凝土澆筑技術(shù)要點(diǎn)，分別從混凝土配合比，混凝土的輸送、澆筑、拆模、養(yǎng)護(hù)和測溫幾方面進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：大體積；混凝土；澆筑；技術(shù)

前言

在使用大體積混凝土施工技術(shù)的建筑中最容易出現(xiàn)的問題就是混凝土表面極易出現(xiàn)裂縫。導(dǎo)致大體積混凝土開裂的原因是多方面的，其中有干燥收縮，也有降溫收縮?；炷寥绻谕耆杂蔂顟B(tài)中，那么不管它出現(xiàn)的均勻收縮有多大，其內(nèi)部也不會產(chǎn)生拉應(yīng)力。但是一旦混凝土被使用在地基中了，混凝土的內(nèi)部就會出現(xiàn)拉應(yīng)力，并且若拉應(yīng)力比混凝土的抗拉強(qiáng)度還大時(shí)，混凝土就會發(fā)生開裂現(xiàn)象，因此，必須對相關(guān)方面加以重視，嚴(yán)格控制裂縫的出現(xiàn)。

一、工程概況

本工程為廣州白云國際機(jī)場二號航站樓主體結(jié)構(gòu)上部土建工程。二號航站樓用地總面積1224919㎡，總建筑面積634274.42㎡，其中地上建筑面積634274.42㎡，地下建筑面積46567.50㎡；建筑基底面積246567.35 ㎡；建筑高度約43.50m；建筑層數(shù)四層（主樓局部地方五層），其中地上四層，地下一層。建筑工程等級一級，設(shè)計(jì)使用年限50年，主體結(jié)構(gòu)采用大跨度的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建設(shè)以能滿足2020年旅客吞吐量4500萬人次的使用需求為目標(biāo)。

二 承臺大體積混凝土

2.1 施工措施

清理基層的雜物，澆水濕潤基層及磚側(cè)模，但不允許存在積水現(xiàn)象?；炷翝仓M采用“由一邊向另一邊推進(jìn)，一次澆筑，一個(gè)坡度，薄層覆蓋，循序推進(jìn)，一次到頂”的方法進(jìn)行澆搗。為了保證不出現(xiàn)施工冷縫，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，4-6臺砼輸送泵，鋪設(shè)砼泵管采用邊澆筑邊拆管的方法澆筑。分段分層進(jìn)行，每層厚度45cm-50cn，澆筑速度要保持均勻，加強(qiáng)振搗，提高混凝土的強(qiáng)度。

此外，為使砼的水化熱盡快散失，澆筑過程中擬按斜面分層澆筑，斜面坡度由砼自然流淌形成，層層推移，必須保證第一層混凝土初凝前進(jìn)行第二層混凝土澆筑。分層分段澆筑混凝土可以使混凝土早期的水化熱能盡快散失。澆筑前后的接槎控制在2小時(shí)內(nèi)，在保證不出現(xiàn)冷縫的情況下，可適當(dāng)放慢澆筑速度以利混凝土散熱，逐層覆蓋，循序推進(jìn)，一次澆筑完。每層砼必須在下一層砼初凝前覆蓋。砼的振搗采用插入式振動(dòng)棒進(jìn)行振搗。每作業(yè)面分前中后三排震搗砼，邊澆筑邊成型及抹平底板表面，標(biāo)高，厚度采用水準(zhǔn)儀定點(diǎn)測平。如下圖所示：

大體積混凝土斜面分層澆筑示意圖

混凝土澆筑振搗分層示意圖

振搗棒的操作要做到“快插慢拔，直上直下”。在振搗過程中，應(yīng)將振動(dòng)棒插入下層砼中5cm左右，以消除兩層之間的接縫，保證砼的澆筑質(zhì)量。每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時(shí)間，應(yīng)使表面呈水平不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿為止。砼的振搗順序?yàn)閺臐仓牡讓娱_始逐層上移，以保證分層砼之間的施工質(zhì)量。根據(jù)砼自然流淌形成坡度的實(shí)際情況，在每個(gè)澆筑層的上、下部布置三道振動(dòng)棒。第一道布置在砼卸料點(diǎn)，主要解決上部的振實(shí)；第二道布置在中間，第三道布置在坡角處，振搗下部砼，防止砼堆積。振搗時(shí)先振搗出料口處的砼，使之自然流淌成坡度，然后全面振搗。隨著混凝土的向前推進(jìn)，振搗器也相應(yīng)跟上，以確保整個(gè)高度混凝土質(zhì)量。振搗砼時(shí)，振動(dòng)棒移動(dòng)間距為0.4m，靠近側(cè)模時(shí)不應(yīng)小于0.2m，分層振搗時(shí)振動(dòng)棒必須進(jìn)入下一層砼5～10cm，以使上下兩層充分結(jié)合密實(shí)，消除施工冷縫。振動(dòng)棒振動(dòng)時(shí)間為20～30秒，但以砼表面出現(xiàn)泛漿為準(zhǔn)，振動(dòng)棒應(yīng)做到“快插慢拔”。砼表面出現(xiàn)大量泌水時(shí)，采取措施用離心泵及時(shí)把多余水分排走。砼澆灌過程中，要隨時(shí)采取措施預(yù)防鋼筋、模板、預(yù)埋件發(fā)生移位，并且及時(shí)拆除施工臨時(shí)設(shè)施。進(jìn)行二次振搗，以提高混凝土抗裂能力。砼在澆灌12小時(shí)后，就應(yīng)開始對混凝土進(jìn)行澆水蓄水蓋薄膜養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。

2.2配合比優(yōu)化措施

盡量選擇發(fā)熱量低、初凝時(shí)間長的礦渣水泥和硅酸鹽水泥，摻加具有緩凝減水作用的F型高效外加劑；選擇合適的砂石級配，在保證混凝土強(qiáng)度的前提下，盡量減少水泥用量或摻用粉煤灰等混合材料，使水化熱相應(yīng)降低。

三 大體積混凝土降溫措施

控制混凝土入模溫度。控制混凝土內(nèi)外溫差不超過20℃，以減少溫度應(yīng)力。要保證連續(xù)澆搗，在不造成人為施工縫的前提下，盡量擴(kuò)大澆筑工作面，放慢澆筑速度和減少澆筑層厚度，以便在澆筑過程中有一定的散熱機(jī)會?；炷翝仓瓿?2小時(shí)后，蓄水蓋薄膜養(yǎng)護(hù)。

混凝土內(nèi)部溫監(jiān)控

四 混凝土澆筑施工技術(shù)

混凝土澆注前先清除模板表面雜物、積水和鋼筋上的污垢，檢查支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件位置。

混凝土采用集中拌合，自動(dòng)計(jì)量，罐車運(yùn)輸，混凝土通過混凝土輸送泵入模，插入式振搗器振搗?；炷吝\(yùn)輸車運(yùn)送過程中保持2～4r/min的轉(zhuǎn)速攪動(dòng)，到達(dá)現(xiàn)場時(shí)高速旋轉(zhuǎn)20～30s再放料?；炷翝仓耙葯z查其坍落度、擴(kuò)展度、含氣量和入模溫度，符合要求后方可入模。

承臺混凝土按斜面分層澆筑，每層厚度45cm-50cn。澆注時(shí)需要控制澆注時(shí)間確保下一層混凝土在前一層初凝前澆注。

振搗采用插入式振動(dòng)器，振搗時(shí)嚴(yán)禁碰撞鋼筋、預(yù)埋件和模板。振動(dòng)器的振動(dòng)深度不超過棒長度2/3～3/4倍，振動(dòng)時(shí)要快插慢拔，以便搗實(shí)均勻，減少混凝土表面氣泡。振動(dòng)棒插入下層混凝土中5～10cm，移動(dòng)間距不超過振搗半徑的1.5倍，與側(cè)模保持5～10cm距離，對每一個(gè)振動(dòng)部位，振動(dòng)持續(xù)時(shí)間為20～30s，振動(dòng)到該部位混凝土密實(shí)為止，即混凝土不再冒出氣泡，表面出現(xiàn)平坦泛漿，不允許過振、漏振。

混凝土澆筑過程中，若需變換振搗棒在混凝土拌合物中的水平位置，應(yīng)首先豎向緩慢將振搗棒移至新的位置，不得將振搗棒放在拌合物中平拖，施工中不得用插入式振搗棒放在拌合物內(nèi)平拖，也不得用插入式振搗棒平拖驅(qū)趕下料口處堆積的混凝土拌合物。

在混凝土振搗完成后，立即修整、抹平混凝土裸露面，定漿后再抹第二遍并壓光或拉毛。抹面時(shí)嚴(yán)禁灑水，并防止過度操作影響表層混凝土質(zhì)量。

承臺混凝土澆注時(shí)安排專人檢查承臺模板的加固與支撐，防止模板跑模。如發(fā)現(xiàn)跑模與脹?，F(xiàn)象，應(yīng)停止?jié)仓?，對支撐進(jìn)行加固調(diào)整，合格后繼續(xù)澆筑。承臺各部位允許偏差及檢驗(yàn)方法

承臺的允許偏差和檢驗(yàn)方法

序號項(xiàng) 目允許偏差檢驗(yàn)方法

1尺寸±30mm尺量長、寬、高各2點(diǎn)

2頂面高程±20mm測量5點(diǎn)

3軸線偏位15mm測量縱橫各2點(diǎn)

4前后、左右邊緣距設(shè)計(jì)中心線尺寸±50mm尺量各邊2處

五 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土振搗完畢后，蓄水3cm并要及時(shí)對混凝土暴露面進(jìn)行緊密覆蓋，減少暴露時(shí)間，防止表面水分蒸發(fā)。暴露面保護(hù)層混凝土初凝前，應(yīng)卷起覆蓋物，用抹子搓壓表面至少二次，混凝土澆筑完畢為第一次收面，待混凝土初凝前進(jìn)行二次收面，使之平整后再次覆蓋，此時(shí)注意覆蓋物不要直接接觸混凝土表面，直至混凝土終凝為止。

承臺覆蓋薄膜養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)注意采取保溫措施，防止混凝土表面溫度受環(huán)境影響而發(fā)生劇烈變化。養(yǎng)護(hù)期間混凝土的芯部與表面、表層與環(huán)境之間的溫度不宜超過20℃。

混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa前，不允許人踩壓，擱置腳手架、模板等。承臺混凝土拆模后，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以前且齡期達(dá)到7d前，新澆混凝土不得與流動(dòng)水接觸。大體積混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臐穸群蜏囟葪l件，合理的保溫措施能有效減少混凝土表面熱擴(kuò)散，降低溫差，防止出現(xiàn)表面裂縫。在混凝土澆筑完畢后6～18小時(shí)內(nèi)開始灑水養(yǎng)護(hù)，其混凝土養(yǎng)護(hù)實(shí)踐要大于28d，特別是對有特殊要求的部位宜適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。早期混凝土表面使用經(jīng)常保持飽和水的麻袋或草袋進(jìn)行遮蓋，避免陽光直接曝曬，混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，并應(yīng)做好混凝土養(yǎng)護(hù)記錄。為確?；炷镣庥^質(zhì)量，滿足混凝土表面平整度的要求，對混凝土外露面的錯(cuò)臺、掛簾、蜂窩以及混凝土表面殘留木塊、布條等應(yīng)及時(shí)處理。

而若想取得良好的保溫效果，測溫方法正確與否更是至關(guān)重要，測溫工作是在養(yǎng)護(hù)階段完成的，混凝土澆筑完畢后就進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段。大體積混凝土的測溫可分為人工方法和計(jì)算機(jī)方法。人工方法主要是埋設(shè)鋼管的人工測溫，而計(jì)算機(jī)方法主要是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄電阻傳感器測溫。這兩種方法在實(shí)際建筑施工應(yīng)用中并不沖突，可采用其中任一種，也可以同時(shí)采用，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際工程需要做出決定。

總之，大體積混凝土澆筑施工技術(shù)比較復(fù)雜，如若處理不當(dāng)就很容易出現(xiàn)裂縫，因此，我們必須認(rèn)真選擇施工材料，優(yōu)化設(shè)計(jì)施工方案，落實(shí)好每一個(gè)施工的微小細(xì)節(jié)，確保整個(gè)工程的施工質(zhì)量。

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作業(yè)施工，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際狀況進(jìn)行合理的調(diào)整施工工藝。

⑴桿體制作

根據(jù)工程所需進(jìn)行設(shè)計(jì)錨桿體，在相隔2.0m位置設(shè)置合適的隔離架，錨桿體需要進(jìn)行綁扎牢固處理。

⑵鉆孔

干作業(yè)成孔：在鉆孔施工中，結(jié)合實(shí)際的過程現(xiàn)場地質(zhì)狀況，適當(dāng)?shù)目刂沏@進(jìn)的深度，從而避免蹩鉆，如果在鉆進(jìn)的時(shí)候出現(xiàn)意外狀況需要立即停止鉆進(jìn)，并及時(shí)對原因進(jìn)行分析，以便后期繼續(xù)鉆進(jìn)，一旦鉆進(jìn)到標(biāo)準(zhǔn)深度以后，需要空鉆慢慢出土，以此降低阻力。

濕作業(yè)成孔：鉆孔在使用的時(shí)候通常都備有護(hù)壁套管，它的外徑一般為150mm，以便使得鉆桿能夠順利地水平鉆進(jìn)；在鉆進(jìn)的過程中，需要根據(jù)實(shí)際的土質(zhì)狀況來合適控制速度。如果在鉆進(jìn)的時(shí)候出現(xiàn)意外狀況需要立即停止鉆進(jìn)，并及時(shí)對原因進(jìn)行分析，以便后期繼續(xù)鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)達(dá)到預(yù)期深度以后，用干凈水清洗套管內(nèi)壁后再把套管撥出。

（3）桿體插入孔內(nèi)

在工程插筋過程中應(yīng)該和孔成相應(yīng)角度進(jìn)行慢慢插入，從而減小對孔的損壞，在插入的部分和外漏部分應(yīng)該滿足拉張要求；如果插入深度不能滿足工程要求的標(biāo)準(zhǔn)，在此狀況下就要把桿體拔出來，然后檢查相應(yīng)地方對其原因進(jìn)行分析，從而使其能夠順利的插入。

（4）灌漿

灌漿一般采取水灰比為0.5的水泥漿為主要材料，采取優(yōu)質(zhì)的灌漿管，其出口設(shè)置在桿體下200mm的地方，漿液從孔底向外進(jìn)行流筑，在澆筑的過程中并緩緩的向外拔出灌漿管，在達(dá)到溢出口后方可停止?jié)仓?。在澆筑中也要連續(xù)進(jìn)行施工，首次注漿后需要進(jìn)行補(bǔ)漿，后期查看灌漿效果，如果沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)需要再次進(jìn)行多次補(bǔ)漿操作，以確保工程的質(zhì)量。

（5）張拉鎖定

錨桿在施工只有受力均勻才能夠使其發(fā)揮重大的作用，在實(shí)際的工程應(yīng)用中，錨桿在應(yīng)用之前首先要進(jìn)行張拉試驗(yàn)，從而確保其具備良好的性能方可使用。在該工程中，每一層都設(shè)置3根預(yù)應(yīng)力錨桿，其荷載必須能夠達(dá)到110%，70%為荷載鎖定值；在錨桿鎖定完成以后，需要及時(shí)的檢查其預(yù)應(yīng)力狀況，如果存在損失則應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。

3 基坑監(jiān)測

根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境勘察以及基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，該工程施工現(xiàn)場的條件不是很理想，而且周邊環(huán)境也比較復(fù)雜，為了能夠使其工程項(xiàng)目能夠正常順利開展以及確保周邊建筑狀況的安全性，基坑施工應(yīng)該時(shí)刻做好監(jiān)測工作，及時(shí)的掌握相關(guān)信息，并且結(jié)合實(shí)際的現(xiàn)場狀況對施工方案和設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，以保障工程正常進(jìn)行。該工程監(jiān)測的主要內(nèi)容有下面幾點(diǎn)：

①基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測，其中主要包括頂部水平位移以及豎向位移的監(jiān)測；

②錨桿內(nèi)力監(jiān)測，該部分為第三方來實(shí)施監(jiān)測；

③地下水位監(jiān)測；

④周邊地表豎向位移的變化監(jiān)測；

⑤周邊建筑豎向位移、傾斜、水平位移監(jiān)測；

⑥周邊建筑、地表裂縫監(jiān)測；

⑦周邊管線變形監(jiān)測?；诨釉趯?shí)際的過程施工中容易出現(xiàn)變形以及基坑開挖影響周圍的建筑物，所以需要進(jìn)行一定的監(jiān)測，在工程施工現(xiàn)場設(shè)置合理的監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)根據(jù)其實(shí)際分布可以劃分為水平監(jiān)測網(wǎng)和垂直監(jiān)測網(wǎng)。

4結(jié)語

總之，在上文中通過對某建筑工程基坑綜合支護(hù)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的探討，該工程中主要應(yīng)用了土釘墻+ 護(hù)坡樁+預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)3 種支護(hù)方式，基坑的支護(hù)不僅僅提高了建筑的安全穩(wěn)定性，而且降低了地下水對工程施工影響。同時(shí)，此技術(shù)的應(yīng)用也在工程施工成本和施工工期上有極大的降低，提升工程施工效率。在后期的工程測試結(jié)果顯示，該工程基坑在各方面性能均達(dá)到了預(yù)期的工程標(biāo)準(zhǔn)，而且沒有出現(xiàn)一些大的問題，此技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程施工中具有重大的意義，能夠?qū)ㄖこ痰馁|(zhì)量提升有諸多的積極作用。

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